基于PSR 模型和熵權(quán)法的臨沂市城市土地集約利用評價

高 登

（山東財經(jīng)大學公共管理學院,山東 濟南 250014）

城市土地是城市內(nèi)部經(jīng)濟活動及居民生產(chǎn)生活的物質(zhì)基礎(chǔ),也是城市各項事業(yè)發(fā)展的基本前提[1]。隨著我國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,城市發(fā)展對土地提出了更大的需求,因此使城市之中的人地矛盾日益加劇,在保證基本耕地的前提條件下土地供給的有限性制約了城市和社會經(jīng)濟的發(fā)展[2]。基于此,采取合法的方法提升土地利用效益,實現(xiàn)土地的集約化應(yīng)用,有效解決我國經(jīng)濟發(fā)展存在的人地矛盾,是實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的必然路徑。

國外對于城市土地集約利用的相關(guān)研究已經(jīng)取得了豐碩的成果,相關(guān)學者從成本、收益等多個角度對城市土地集約利用的相關(guān)課題展開了深入的研究,并構(gòu)建了各種類型的研究模型。我國部分學者也對這一課題展開了研究：鄧富玲[3]等學者采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法深入研究了陜西土地集約利用的影響因素,并針對性的進行了實證分析,證明了經(jīng)濟發(fā)展水平、地理區(qū)位、地區(qū)政策對土地集約化利用水平有著重要的影響。楊靜[4]從土地產(chǎn)出效益、土地強度、土地投入強度三個方面構(gòu)建了完善的指標體系,實現(xiàn)了對四川土地集約利用狀況的有效評價,其研究表明對土地集約利用影響最大的因素是土地投入強度和土地產(chǎn)出效益。陳維肖等[5]學者以8 個國家級中心城市為具體研究對象,對其土地集約利用狀況進行了分析評價,其研究結(jié)論表明對土地集約利用程度影響最大的因素是土地產(chǎn)出和土地利用程度。

相關(guān)學者在選擇的研究對象普遍為省級以上區(qū)域,研究內(nèi)容偏向于宏觀層面,以土地結(jié)構(gòu)分析為主,但土地利用問題同社會經(jīng)濟發(fā)展有著緊密的聯(lián)系,對大城市的土地集約利用狀況分析應(yīng)從縣、市小范圍展開。基于此,本研究選取臨沂市為研究對象,依據(jù)臨沂市人地關(guān)系、社會經(jīng)濟發(fā)展狀況、借助熵權(quán)法構(gòu)建了PSR 模型,實現(xiàn)了對該地區(qū)土地集約利用狀況的有效評價。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

以臨沂市全部建設(shè)用地為具體的研究對象,包含了城鄉(xiāng)建設(shè)用地、除農(nóng)村道路之外的交通運輸用地、水利設(shè)施用地等。城鄉(xiāng)建設(shè)用地則包含了城鎮(zhèn)、村礦用地。

臨沂市位于山東省東南部,處于長三角經(jīng)濟圈和環(huán)渤海經(jīng)濟圈相結(jié)合的位置,處于魯南臨港產(chǎn)業(yè)帶區(qū)域,是我國建設(shè)的海洋產(chǎn)業(yè)聯(lián)動發(fā)展示范基地,被稱之為物流之都。區(qū)域維度坐標為34°22′～36°13,經(jīng)度坐標為117°24′～119°11。依據(jù)行政區(qū)域劃分臨沂市包含3 個區(qū),9 個縣,總行政面積為17 191.2 km2,當前城鎮(zhèn)化率為52.75%,是山東省人口最多、面積最大的市,其東西長度為161 km,南北長度為228 km。

在研究的過程中參考的經(jīng)濟數(shù)據(jù)主要來自于《臨沂市統(tǒng)計年鑒》,土地資源數(shù)據(jù)主要來自于山東省政府形成的《臨沂市土地利用總體規(guī)劃》等相關(guān)資料。圖1 為臨沂市位置示意圖。

圖1 臨沂市位置示意圖

2 研究方法及過程

2.1 城市土地集約利用模型的建立

PSR 即壓力- 狀態(tài)- 響應(yīng)模型,該模型是由加拿大科學家在1979 年提出的。PSR 模型依據(jù)原因- 效應(yīng)- 響應(yīng)這一作用體系,全面系統(tǒng)的挖掘了人類自身的社會經(jīng)濟活動同土地利用之間存在的關(guān)系。城市之中土地集約利用所面對的壓力主要集中在人口增長、經(jīng)濟發(fā)展需求等方面；土地集約利用狀態(tài)則主要是指土地的利用程度、利用結(jié)構(gòu)、利用效率；在PSR 模型之中響應(yīng)的含義是土地管理人員針對土地利用狀態(tài)和壓力所采取的措施。

2.2 指標選取及評價體系的建立

土地集約利用本質(zhì)上是一個動態(tài)的復(fù)雜過程,在進行指標體系的構(gòu)建時必須滿足科學性、全面性、導(dǎo)向性及可操作性的要求。依據(jù)土地集約利用的含義和PSR 模型的構(gòu)建標準,結(jié)合臨沂市的實際情況,本研究構(gòu)建了三層評價。第一層為目標層,第二層為準則層,第三層為指標層。依據(jù)本研究需要構(gòu)建的評價指標體系見表1。

表1 城市土地集約利用評價指標體系

2.3 指標標準化

依據(jù)各個指標對土地集約利用產(chǎn)生的影響,可以將指標劃分為正向指標和負向指標。正向指標的數(shù)值越大表明土地集約利用程度越高,負向指標越小代表土地集約化利用程度越高。用于表示土地集約化利用程度的各個指標存在量綱上的差異,為有效提升各個指標的可對比性,對相關(guān)指標進行標準化無量綱處理,并使各指標取值處于0～1 之間。

2.4 指標權(quán)重的確定

本研究在研究的過程之中構(gòu)建的評價體系包含了3 個評價層次和16 個評價指標,各個指標對土地集約化利用程度的影響存在一定的差異,基于此需要依據(jù)各個指標對土地集約化利用的影響大小進行賦權(quán)。依據(jù)本研究實際選取熵權(quán)法明確各個指標的權(quán)重。

熵原本是一個熱力學之中的概念,被申農(nóng)引入到了信息論之中,并將其命名為信息熵,當前這一概念在社會經(jīng)濟、工程技術(shù)等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[6]。熵權(quán)法依據(jù)各個指標自身的變異程度,借助信息熵對各個指標的熵權(quán)進行計算,然后依據(jù)該值對指標的權(quán)重進行有效的修正后實現(xiàn)指標權(quán)重的分配,從整體上看熵權(quán)法賦權(quán)結(jié)果較為客觀,其計算公式如下：

（1） 計算標準化后第i 年份第j 項指標的比值（Yij）：

（2） 計算指標信息熵（ej）：

（3） 計算信息熵冗余度（dj）：

（4） 計算指標權(quán)重（Wj）：

式中：k=1/lnm,m 為評價年數(shù),n 為指標數(shù)。計算得到的評價指標體系各相關(guān)數(shù)值見表2。

表2 臨沂市土地集約利用指標層與準則層權(quán)重

3 評價結(jié)果與分析

本研究采用熵權(quán)法對設(shè)定的指標體系各項指標進行計算,各項指標的變化趨勢參見圖2。

圖2 臨沂市土地集約利用綜合評價及各子系統(tǒng)評價結(jié)果變化

3.1 土地壓力狀況分析

由圖2 可知,臨沂市土地壓力狀況總體呈先升后降的趨勢。臨沂市在2015-2016 年之間土地壓力上升,原因是該年臨沂市建設(shè)用地增長率增大,致使該市土地利用壓力增大。2016-2017 年,臨沂市土地壓力上升,是由于地區(qū)生產(chǎn)總值增長率提高,而建設(shè)用地增長百分比下降,二者綜合導(dǎo)致地區(qū)生產(chǎn)總值與建設(shè)用地增長彈性系數(shù)提高。2017-2018 年,臨沂市土地壓力略有下降,主要是由于建設(shè)用地增長百分比提高,使得人口用地增長彈性系數(shù)降低。2018-2019 年,臨沂市土地壓力降低,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是2019 年臨沂市經(jīng)濟增長速度下降,區(qū)域GDP 出現(xiàn)下滑,進而使該地區(qū)的生產(chǎn)總值和建設(shè)用地增長彈性系數(shù)下降。

3.2 土地狀態(tài)分析

依據(jù)圖2 可知,臨沂市土地狀態(tài)總體狀況處于上升趨勢。2015-2016 年臨沂市土地狀態(tài)急劇提升,其原因是該年臨沂市社會消費品零售大幅提升,進而帶動了臨沂市土地狀態(tài)的提升。2016-2017 年臨沂市土地狀態(tài)下降,其原因是社會消費品零售額大幅下降,此外地方財政收入等其他指標因素也出現(xiàn)下降,受多項指標的綜合影響使臨沂市土地整體狀態(tài)下降。在2017-2018 年除人均建設(shè)用地這一指標下降外,其他各項指標均提升,且這一年度各項經(jīng)濟指標好轉(zhuǎn),因此這一年度臨沂市土地整體狀態(tài)值提升。同2018 年相比較,臨沂市2019 年土地狀態(tài)值進一步提升,其原因是2019 年除建設(shè)用地、區(qū)域生產(chǎn)總值兩項指標下降外,其他各項指標均提升,基于此可以判斷在未來的一段時間內(nèi),受經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的影響,臨沂市土地狀態(tài)將呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。

3.3 土地響應(yīng)分析

由圖2 可知,在2015 年到2019 年之間臨沂市土地響應(yīng)狀態(tài)處于不斷增長的趨勢。各項數(shù)據(jù)指標顯示在2015 年到2019 年之間臨沂市土地響應(yīng)評價結(jié)果呈現(xiàn)不斷提高的良好趨勢,且在這一段時間內(nèi)臨沂市土地響應(yīng)同該市的基礎(chǔ)設(shè)施投入呈現(xiàn)了相似的變化趨勢。在2015-2018 的三年間臨沂市土地響應(yīng)迅速提升的根本原因在于臨沂市各項經(jīng)濟指標快速提升。2018-2019 年臨沂市土地響應(yīng)指標下降的根本原因在于該市當年的固定資產(chǎn)投資出現(xiàn)了明顯的下降。基于上述分析可知該市的土地投入水平對土地響應(yīng)狀況有著直接的影響。

4 討論與結(jié)論

以臨沂市為具體的研究對象,借助PSR 評價指標體系和熵權(quán)法對該市的土地集約利用狀況進行了全面的分析評價,并得出了以下幾個方面的結(jié)論：

一是依據(jù)構(gòu)建的評價指標體系,從構(gòu)成指標體系的各個角度看臨沂市2015-2019 年的土地壓力變化情況為先增加后降低,土地狀態(tài)、響應(yīng)整體上體現(xiàn)了逐年提升的趨勢,因此其綜合評價結(jié)果也是逐年上升。依據(jù)上文分析可知臨沂市近五年來土地集約利用程度大幅度提升。

二是依據(jù)本研究構(gòu)建的PSR 系統(tǒng),臨沂市2015-2019 年期間各項指標評價標準三個狀態(tài)的協(xié)同度數(shù)值較低,這一數(shù)據(jù)結(jié)果表明當前臨沂市的土地資源利用仍處于粗放利用的階段,應(yīng)對集約式利用模式進行深入的探索,進而有效地提升自身對土地資源的集約利用程度。

三是依據(jù)本研究針對臨沂市構(gòu)建的評價指標體系之中的各項指標數(shù)值的變化說明,臨沂市的建設(shè)用地呈現(xiàn)了逐年增加的趨勢,但建設(shè)用地的增長率在逐步的降低,這表明臨沂市建設(shè)用地快速擴張的問題得到了一定的遏制。但臨沂市對于土地和基礎(chǔ)設(shè)施的投資進一步加大,在一定程度上緩解土地壓力的同時有效激發(fā)了人口的聚集效應(yīng)。

依據(jù)本研究的研究結(jié)論,臨沂市在未來城市建設(shè)和社會經(jīng)濟發(fā)展的過程之中,應(yīng)保持當前的建設(shè)用地總規(guī)模不變,優(yōu)化全市各個區(qū)域的城鄉(xiāng)建設(shè)用地,實現(xiàn)對建設(shè)用地的合理統(tǒng)籌,科學使用土地增量,進一步促進產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)形成,不斷提升對核心區(qū)域人口的吸引力。此外臨沂市應(yīng)采取有效地措施提升自身的城市管理能力,強化各個部門之間的協(xié)同,實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控,不斷提升土地集約利用程度。